一种高强度的汽车电机转轴的制作方法

文档序号:23263271发布日期:2020-12-11 18:52阅读:129来源:国知局

本发明涉及汽车配件技术领域,具体为一种高强度的汽车电机转轴。



背景技术:

汽车电机转轴是汽车的一个重要部件,它的质量好坏直接影响到汽车电机性能的发挥及美观程度,由于铝合金重量轻、强度高、韧性好,国内外的许多汽车电机转轴采用铝合金材料制成,汽车电机转轴的生产工艺,对其汽车电机转轴材料的性能要求非常严格,生产出的汽车电机转轴,不仅要求具有较高的强度、抗腐蚀性,优良的冲击韧性、耐疲劳强度和良好的耐磨性能,而且还须具有较好光洁度,以增强汽车电机转轴的美观效果;

铝合金汽车电机转轴具有重量轻、节能降耗、价格低、表面质量高、散热性好、易于成型、减振性能好等优点,在汽车领域有着广泛的应用,但随着汽车工业的快速发展,对铝合金汽车电机转轴的性能要求也随之不断提高,现有的铝合金汽车电机转轴还存在一些问题,如强度不够、重量较重,加工性能差,散热性差,变质处理效果有限,铸件质量不稳定等问题,因此,需要进一步提高汽车电机转轴用铝合金的综合性能。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种高强度的汽车电机转轴,具备高强度的优点,解决了现有的铝合金汽车电机转轴还存在一些问题,如强度不够、重量较重,加工性能差,散热性差,变质处理效果有限,铸件质量不稳定的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种高强度的汽车电机转轴,包括如下步骤:

(一)高强度汽车电机转轴按重量份配比成份组成:

(二)高强度汽车电机转轴制备方法:

a、取铝70-115份、镁3-7份、铜9-15份、锌33-54份、碳2-15份、镍1-13份、硅3-11份、钙0.5-3份、钼0.2-2份、钨0.3-1份、铬1-3份和锰3-6份,置入到熔炼炉内进行熔炼,当温度达到780-1000℃时,使用搅拌装置将熔液搅拌均匀,在该温度下搅拌10-90min,使用冶金除渣装置进行除渣,即制成铝合金熔液。

b、将熔炼炉中的铝合金熔液导入静置炉内,然后向静置炉内中的铝合金溶液加入覆盖剂0.1-0.9份,然后使用氩气或氮气将0.8-1.2份的精炼剂喷入铝合金熔液中进行精炼,精炼过程完成后,使用冶金除渣装置对铝合金熔液进行除渣,然后将精炼后的铝合金熔液在静置炉内静置15-90min,并将静置炉内的温度保持在650-780℃之间。

c、将铸造模具加热至700℃-950℃,让铸造模具处于恒温状态将熔融的铝合金熔液以0.50-0.80m/s的浇注速度浇注于铸造模具中,再经加压、冷却、脱模制得汽车电机转轴。

d、冷却成型的汽车电机转轴进行切冒口、机加、旋压、热处理、涂装、精洗等工序后即为成品的汽车电机转轴。

优选的,所述步骤c中加压压力为0.01-0.4mpa,加压保持时间为0.8-5.5h。

优选的,所述步骤c中冷却采用阶梯式冷却,第一阶段为将铸造模具冷却至180-360℃后,恒温2.5-8h,第二阶段为将铸造模具自然冷却至室温。

优选的,所述步骤d中热处理过程中将冷却成型的汽车电机转轴置入等温淬火油中,浸入时间为10-20min,然后空冷至室温,将淬油冷却后的汽车电机转轴进行回火处理,保温1.2-1.8h后空冷,然后将回火冷却后的汽车电机转轴加热至170-220℃,进行喷丸硬化。

优选的,所述步骤d中在热处理后需要将硬化过的汽车电机转轴置于超声波探伤仪器中探伤,探伤结束后,即得成品。

与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

通过采用本发明制备的汽车电机转轴,在其制备过程中添加的镍、锰、硅、覆盖剂和精炼剂,配成的比例也更完美,大大提高了汽车电机转轴的强度,让汽车电机转轴的疲劳强度更高,更具有刚度和弹性,质量轻,而且本发明制备的汽车电机转轴表面光滑、外观美、质地轻,强度高,安全系数高,且本发明制备的制备方法简单易操作,能耗低,生产效率高,适合大规模化生产。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案:

一种高强度的汽车电机转轴,包括如下步骤:

(一)高强度汽车电机转轴按重量份配比成份组成:

(二)高强度汽车电机转轴制备方法:

a、取铝70-115份、镁3-7份、铜9-15份、锌33-54份、碳2-15份、镍1-13份、硅3-11份、钙0.5-3份、钼0.2-2份、钨0.3-1份、铬1-3份和锰3-6份,置入到熔炼炉内进行熔炼,当温度达到780-1000℃时,使用搅拌装置将熔液搅拌均匀,在该温度下搅拌10-90min,使用冶金除渣装置进行除渣,即制成铝合金熔液。

b、将熔炼炉中的铝合金熔液导入静置炉内,然后向静置炉内中的铝合金溶液加入覆盖剂0.1-0.9份,然后使用氩气或氮气将0.8-1.2份的精炼剂喷入铝合金熔液中进行精炼,精炼过程完成后,使用冶金除渣装置对铝合金熔液进行除渣,然后将精炼后的铝合金熔液在静置炉内静置15-90min,并将静置炉内的温度保持在650-780℃之间。

c、将铸造模具加热至700℃-950℃,让铸造模具处于恒温状态将熔融的铝合金熔液以0.50-0.80m/s的浇注速度浇注于铸造模具中,再经加压、冷却、脱模制得汽车电机转轴。

d、冷却成型的汽车电机转轴进行切冒口、机加、旋压、热处理、涂装、精洗等工序后即为成品的汽车电机转轴。

实施例一:

首先取铝70份、镁3份、铜9份、锌33份、碳2份、镍1份、硅3份、钙0.5份、钼0.2份、钨0.3份、铬1份和锰3份,置入到熔炼炉内进行熔炼,当温度达到780℃时,使用搅拌装置将熔液搅拌均匀,在该温度下搅拌10min,使用冶金除渣装置进行除渣,即制成铝合金熔液,然后将熔炼炉中的铝合金熔液导入静置炉内,然后向静置炉内中的铝合金溶液加入覆盖剂0.9份,然后使用氩气或氮气将0.8份的精炼剂喷入铝合金熔液中进行精炼,精炼过程完成后,使用冶金除渣装置对铝合金熔液进行除渣,然后将精炼后的铝合金熔液在静置炉内静置15min,并将静置炉内的温度保持在650℃,然后将铸造模具加热至700℃,让铸造模具处于恒温状态将熔融的铝合金熔液以0.50m/s的浇注速度浇注于铸造模具中,再经加压、冷却、脱模制得汽车电机转轴,加压压力为0.01mpa,加压保持时间为0.8h,冷却采用阶梯式冷却,第一阶段为将铸造模具冷却至180℃后,恒温8h,第二阶段为将铸造模具自然冷却至室温,冷却成型的汽车电机转轴进行切冒口、机加、旋压、热处理、涂装、精洗等工序后即为成品的汽车电机转轴,热处理过程中将冷却成型的汽车电机转轴置入等温淬火油中,浸入时间为10min,然后空冷至室温,将淬油冷却后的汽车电机转轴进行回火处理,保温1.8h后空冷,然后将回火冷却后的汽车电机转轴加热至220℃,进行喷丸硬化,在热处理后需要将硬化过的汽车电机转轴置于超声波探伤仪器中探伤,探伤结束后,即得成品。

实施例二:

首先取铝80份、镁4份、铜10份、锌40份、碳5份、镍6份、硅5份、钙1份、钼1份、钨0.5份、铬1份和锰4份,置入到熔炼炉内进行熔炼,当温度达到800℃时,使用搅拌装置将熔液搅拌均匀,在该温度下搅拌15min,使用冶金除渣装置进行除渣,即制成铝合金熔液,然后将熔炼炉中的铝合金熔液导入静置炉内,然后向静置炉内中的铝合金溶液加入覆盖剂0.7份,然后使用氩气或氮气将1.0份的精炼剂喷入铝合金熔液中进行精炼,精炼过程完成后,使用冶金除渣装置对铝合金熔液进行除渣,然后将精炼后的铝合金熔液在静置炉内静置30min,并将静置炉内的温度保持在700℃,然后将铸造模具加热至800℃,让铸造模具处于恒温状态将熔融的铝合金熔液以0.60m/s的浇注速度浇注于铸造模具中,再经加压、冷却、脱模制得汽车电机转轴,加压压力为0.1mpa,加压保持时间为1.0h,冷却采用阶梯式冷却,第一阶段为将铸造模具冷却至200℃后,恒温6h,第二阶段为将铸造模具自然冷却至室温,冷却成型的汽车电机转轴进行切冒口、机加、旋压、热处理、涂装、精洗等工序后即为成品的汽车电机转轴,热处理过程中将冷却成型的汽车电机转轴置入等温淬火油中,浸入时间为15min,然后空冷至室温,将淬油冷却后的汽车电机转轴进行回火处理,保温1.6h后空冷,然后将回火冷却后的汽车电机转轴加热至200℃,进行喷丸硬化,在热处理后需要将硬化过的汽车电机转轴置于超声波探伤仪器中探伤,探伤结束后,即得成品。

实施例三:

首先取铝90份、镁6份、铜12份、锌45份、碳10份、镍8份、硅8份、钙2份、钼1.5份、钨0.5份、铬2份和锰4份,置入到熔炼炉内进行熔炼,当温度达到850℃时,使用搅拌装置将熔液搅拌均匀,在该温度下搅拌30min,使用冶金除渣装置进行除渣,即制成铝合金熔液,然后将熔炼炉中的铝合金熔液导入静置炉内,然后向静置炉内中的铝合金溶液加入覆盖剂0.8份,然后使用氩气或氮气将1.2份的精炼剂喷入铝合金熔液中进行精炼,精炼过程完成后,使用冶金除渣装置对铝合金熔液进行除渣,然后将精炼后的铝合金熔液在静置炉内静置45min,并将静置炉内的温度保持在750℃,然后将铸造模具加热至850℃,让铸造模具处于恒温状态将熔融的铝合金熔液以0.65m/s的浇注速度浇注于铸造模具中,再经加压、冷却、脱模制得汽车电机转轴,加压压力为0.2mpa,加压保持时间为3.0h,冷却采用阶梯式冷却,第一阶段为将铸造模具冷却至260℃后,恒温6h,第二阶段为将铸造模具自然冷却至室温,冷却成型的汽车电机转轴进行切冒口、机加、旋压、热处理、涂装、精洗等工序后即为成品的汽车电机转轴,热处理过程中将冷却成型的汽车电机转轴置入等温淬火油中,浸入时间为20min,然后空冷至室温,将淬油冷却后的汽车电机转轴进行回火处理,保温1.5h后空冷,然后将回火冷却后的汽车电机转轴加热至210℃,进行喷丸硬化,在热处理后需要将硬化过的汽车电机转轴置于超声波探伤仪器中探伤,探伤结束后,即得成品。

实施例四:

首先取铝100份、镁7份、铜12份、锌50份、碳12份、镍10份、硅10份、钙3份、钼1.5份、钨1份、铬2份和锰5份,置入到熔炼炉内进行熔炼,当温度达到900℃时,使用搅拌装置将熔液搅拌均匀,在该温度下搅拌40min,使用冶金除渣装置进行除渣,即制成铝合金熔液,然后将熔炼炉中的铝合金熔液导入静置炉内,然后向静置炉内中的铝合金溶液加入覆盖剂0.8份,然后使用氩气或氮气将1.2份的精炼剂喷入铝合金熔液中进行精炼,精炼过程完成后,使用冶金除渣装置对铝合金熔液进行除渣,然后将精炼后的铝合金熔液在静置炉内静置50min,并将静置炉内的温度保持在730℃,然后将铸造模具加热至900℃,让铸造模具处于恒温状态将熔融的铝合金熔液以0.75m/s的浇注速度浇注于铸造模具中,再经加压、冷却、脱模制得汽车电机转轴,加压压力为0.3mpa,加压保持时间为2.5h,冷却采用阶梯式冷却,第一阶段为将铸造模具冷却至280℃后,恒温5h,第二阶段为将铸造模具自然冷却至室温,冷却成型的汽车电机转轴进行切冒口、机加、旋压、热处理、涂装、精洗等工序后即为成品的汽车电机转轴,热处理过程中将冷却成型的汽车电机转轴置入等温淬火油中,浸入时间为18min,然后空冷至室温,将淬油冷却后的汽车电机转轴进行回火处理,保温1.6h后空冷,然后将回火冷却后的汽车电机转轴加热至180℃,进行喷丸硬化,在热处理后需要将硬化过的汽车电机转轴置于超声波探伤仪器中探伤,探伤结束后,即得成品。

实施例五:

首先取铝110份、镁7份、铜15份、锌52份、碳15份、镍11份、硅11份、钙6份、钼2份、钨1份、铬2.5份和锰6份,置入到熔炼炉内进行熔炼,当温度达到950℃时,使用搅拌装置将熔液搅拌均匀,在该温度下搅拌45min,使用冶金除渣装置进行除渣,即制成铝合金熔液,然后将熔炼炉中的铝合金熔液导入静置炉内,然后向静置炉内中的铝合金溶液加入覆盖剂0.9份,然后使用氩气或氮气将1.2份的精炼剂喷入铝合金熔液中进行精炼,精炼过程完成后,使用冶金除渣装置对铝合金熔液进行除渣,然后将精炼后的铝合金熔液在静置炉内静置55min,并将静置炉内的温度保持在700℃,然后将铸造模具加热至920℃,让铸造模具处于恒温状态将熔融的铝合金熔液以0.80m/s的浇注速度浇注于铸造模具中,再经加压、冷却、脱模制得汽车电机转轴,加压压力为0.4mpa,加压保持时间为2.0h,冷却采用阶梯式冷却,第一阶段为将铸造模具冷却至220℃后,恒温7h,第二阶段为将铸造模具自然冷却至室温,冷却成型的汽车电机转轴进行切冒口、机加、旋压、热处理、涂装、精洗等工序后即为成品的汽车电机转轴,热处理过程中将冷却成型的汽车电机转轴置入等温淬火油中,浸入时间为20min,然后空冷至室温,将淬油冷却后的汽车电机转轴进行回火处理,保温1.8h后空冷,然后将回火冷却后的汽车电机转轴加热至220℃,进行喷丸硬化,在热处理后需要将硬化过的汽车电机转轴置于超声波探伤仪器中探伤,探伤结束后,即得成品。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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